(57)【要約】【課題】プラズマの電子温度や電子密度を正確に測定することができるプラズマ測定装置などを提供する。【解決手段】プラズマ測定装置１は、プラズマＰ内に配置される２つの導体１０，１１と、導体１０，１１と接続可能に構成され、導体１０，１１間に電圧を印加するコンデンサ２１と、コンデンサ２１と接続可能に構成され、コンデンサ２１に電圧を印加して電荷を蓄えさせる電源２２と、コンデンサ２１を、導体１０，１１又は電源２２のどちらか一方に選択的に接続する第１切換機構２３と、コンデンサ２１によって導体１０，１１間に印加される電圧の正負を逆転させる第２切換機構２４と、コンデンサ２１によって導体１０，１１間に印加される電圧を検出する電圧検出機構１３と、プラズマＰを介して導体１０，１１間に流れる電流を検出する電流検出機構１４とを備える。【選択図】図１
2006012424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマの電子温度及び／又は電子密度を測定する方法であって、
少なくとも一つの導体を前記プラズマ内に配置するとともに、該導体及び電圧印加手段とそれぞれ接続可能に構成されたコンデンサと前記電圧印加手段とを接続し、該電圧印加手段によりコンデンサに電圧を印加して電荷を蓄えさせる第１工程と、
前記コンデンサと電圧印加手段との接続を解除した後、前記コンデンサと導体とを接続して該導体に電圧を印加する第２工程と、
前記導体に印加される電圧を電圧検出手段によって検出するとともに、該導体に流れる電流を電流検出手段によって検出する第３工程と、
前記コンデンサと導体との接続を解除した後、前記コンデンサと電圧印加手段とを接続して該コンデンサに電荷を蓄えさせる第４工程と、
前記コンデンサと電圧印加手段との接続を解除した後、前記第２工程における電圧印加時とは電圧の正負が逆転するように、該コンデンサと導体とを接続してコンデンサにより導体に電圧を印加する第５工程と、
前記導体に印加される電圧を前記電圧検出手段によって検出するとともに、該導体に流れる電流を前記電流検出手段によって検出する第６工程と、
前記第３工程及び第６工程で前記電圧検出手段及び電流検出手段によりそれぞれ検出した電圧及び電流を解析して、前記電子温度及び／又は電子密度を算出する第７工程とを順次実行するようにしたことを特徴とするプラズマ測定方法。
【請求項２】
プラズマの電子温度及び／又は電子密度を測定する装置であって、
前記プラズマ内に配置される少なくとも一つの導体と、
前記導体と接続可能に構成され、該導体に電圧を印加するコンデンサと、
前記コンデンサと接続可能に構成され、該コンデンサに電圧を印加して電荷を蓄えさせる電圧印加手段と、
前記コンデンサを、前記導体又は電圧印加手段のどちらか一方に選択的に接続する第１切換手段と、
前記コンデンサによって前記導体に印加される電圧の正負を逆転させる第２切換手段と、
前記導体に印加される電圧を検出する電圧検出手段と、
前記導体に流れる電流を検出する電流検出手段とを備えてなることを特徴とするプラズマ測定装置。
【請求項３】
前記プラズマ内に所定間隔を隔てて配置される２つの前記導体を備えてなり、
前記コンデンサは、その一の電極が前記第２切換手段を介して前記２つの導体の一方に接続され、他の電極が同じく前記第２切換手段を介して他方の導体に接続されて、該導体間に電圧を印加するように構成されるとともに、前記第２切換手段によって前記導体間に印加される電圧の正負が逆転されるように構成され、
前記電圧検出手段は、前記導体間に印加される電圧を検出するように構成され、
前記電流検出手段は、前記導体間に流れる電流を検出するように構成されてなることを特徴とする請求項２記載のプラズマ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマの電子温度や電子密度を測定する測定方法及び測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体の分野では、プラズマ化された処理ガスによりシリコン基板のエッチングが行われており、シリコン基板は、プラズマ中で電子と処理ガス分子とが衝突することによって生成されるラジカル原子やイオンによりエッチングされる。即ち、ラジカル原子がシリコン原子と化学反応したり、イオンがシリコン基板に衝突することによってエッチングされる。
【０００３】
ところで、このようなプラズマエッチングでは、前記ラジカル原子やイオンの生成率（数）が、プラズマの特性である電子温度や電子密度と密接に関係し、エッチング速度などを制御するため、当該電子温度や電子密度を適宜測定する必要がある。
【０００４】
そこで、電子温度や電子密度を測定する方法として、シングルプローブ法やダブルプローブ法と呼ばれる測定方法が従来から提案されており、プラズマ内に配置されたアース電極が不要なダブルプローブ法が一般的に使用されている（非特許文献１参照）。ダブルプローブ法は、プラズマ中に配置された２つの導体（プローブ）間に可変電圧を印加して、電圧の変化に応じてプローブ間に流れる電流（プローブ電流）を測定し、印加電圧とプローブ電流との関係を解析した後、解析結果を所定の算出式に代入することで、電子温度や電子密度を算出するものである。
【０００５】
具体的には、印加電圧とプローブ電流との関係を示した、図４（ｂ）に示すようなグラフに接線（Ａ，Ｂ，Ｃ）を引いて、接線Ａ及びＢの各傾きＡ１及びＢ１や、接線Ａが電圧軸と交差する点と接線Ｃが電圧軸と交差する点との間の電流値Ｄ、接線Ａが電圧軸と交差する点と電流軸との間の電流値Ｅを、当該グラフから読み取り、読み取った値を次の算出式に代入して、前記電子温度Ｔｅ（ｅＶ）や電子密度Ｎｅ（ｍ−３）を算出する。
【０００６】
（数１）
（ｋ×Ｔｅ）／ｅ＝−（Ｄ／（４×Ｂ１−３．２８×Ａ１））
∴Ｔｅ＝−（Ｄ／（４×Ｂ１−３．２８×Ａ１））×（ｅ／ｋ）
（但し、ｋはボルツマン定数、ｅは電子の電荷を示す。）
【０００７】
（数２）
Ｅ＝０．６１×Ｎｅ×ｅ×Ｓ×（（ｋ×Ｔｅ）／ｍｉ）１／２
∴Ｎｅ＝Ｅ／（０．６１×ｅ×Ｓ×（（ｋ×Ｔｅ）／ｍｉ）１／２）
（但し、Ｓは各プローブの表面積、ｍｉはイオンの質量を示す。）
【０００８】
尚、シングルプローブ法は、１つの導体（プローブ）のみをプラズマ中に配置するものであり、この方法においても、上記と同様に、プローブに可変電圧を印加して、電圧の変化に応じてプローブに流れる電流を測定し、印加電圧とプローブ電流との関係を解析した後、解析結果を所定の算出式に代入して電子温度や電子密度を算出する。
【０００９】
そして、このようなダブルプローブ法やシングルプローブ法をそれぞれ実施するための装置の一例として、従来、図７及び図１０に示すような測定装置５０，７０がある。まず、図７に示した測定装置５０について説明すると、この測定装置５０は、プラズマ生成装置６０によって生成されるプラズマＰ中に、所定間隔を隔てて配置される２つの導体（第１導体（第１プローブ）５２及び第２導体（第２プローブ）５３）と、各プローブ５２，５３を先端部に支持する支持部材５１と、プローブ５２，５３間に電圧を印加する電圧印加機構５４と、電圧印加機構５４によってプローブ５２，５３間に印加される電圧を検出する電圧検出機構５７と、プラズマＰを介してプローブ５２，５３間に流れる電流（プローブ電流）を検出する電流検出機構５８などから構成される。
【００１０】
尚、前記プラズマ生成装置６０は、閉塞空間を有し、所定のガスが充填されたチャンバ６１と、チャンバ６１の外周に配設されたコイル６２と、コイル６２に高周波電力を印加する高周波電源６３とを備え、コイル６２に高周波電力を印加して磁界を形成することによりチャンバ６１内のガスをプラズマ化するように構成されており、チャンバ６１は、その上側から内部に前記支持部材５１が挿入されるようになっている。また、プラズマ生成装置６０として、誘導結合型のものを一例に挙げているが、この他、平行平板電極型や電子サイクロトロン共鳴型などのプラズマ生成装置を用いても良い。
【００１１】
前記支持部材５１は、絶縁体から構成され、プローブ５２，５３をチャンバ６１から絶縁する。前記電圧印加機構５４は、プローブ５１に正負のバイアス電位を与えるように構成されており、電圧波形が三角形をしたパルス波を生成するパルスジェネレータ５５と、パルスジェネレータ５５によって生成されたパルス波を増幅するアンプ５６とを備え、電圧検出機構５７によって検出される電圧波形が、図８（ａ）に示すような電圧をプローブ５２，５３間に印加する。
【００１２】
この測定装置５０によれば、電圧印加機構５４によってプローブ５２，５３間に所定の電圧を印加すると、図８（ａ）に示すような印加電圧が電圧検出機構５７によって検出されるとともに、図８（ｂ）に示すようなプローブ電流が電流検出機構５８によって検出される。
【００１３】
この後、電圧検出機構５７によって検出された印加電圧と、電流検出機構５８によって検出されたプローブ電流とを基に、電圧−電流特性を解析して、プラズマＰの電子温度や電子密度を算出する。
【００１４】
具体的には、検出印加電圧と検出プローブ電流との関係を実測値のままグラフ化すると、図９（ａ）に示すようになり、多くのノイズが含まれているので、実測値を平均してグラフ化し、図９（ｂ）に示すようなグラフを得た後、このグラフから前記所定の値（傾きＡ１，傾きＢ１，電流値Ｄ，電流値Ｅ）を読み取り、読み取った値を上記算出式（１）及び算出式（２）に代入して、電子温度や電子密度を算出する。
【００１５】
次に、図１０に示した測定装置７０について説明すると、この測定装置７０は、１つのプローブ７２、及びプローブ７２を先端部に支持する支持部材７１の他は、前記測定装置５０と同様の構成を備え、プローブ７２がプラズマ生成装置７５によって生成されるプラズマＰ中に配置される。また、当該測定装置７０では、その回路の一端がプラズマ生成装置７５の一方の電極（アース電極）７７に接続され、この電極７７がプローブ７２に対応した基準電極となっている。
【００１６】
このように構成された測定装置７０によっても、上記と同様に、電圧印加機構５４によってプローブ７２に所定の電圧を印加すると、当該印加電圧が電圧検出機構５７によって検出されるとともに、プローブ電流が電流検出機構５８によって検出され、検出された印加電圧とプローブ電流との関係を適宜解析して、解析結果を所定の算出式に代入することで、前記電子温度や電子密度を算出することができる。
【００１７】
尚、このシングルプローブ法の場合、アース電極７７が必要であるので、前記プラズマ生成装置６０に代えて、平行平板電極型の前記プラズマ生成装置７５としており、このプラズマ生成装置７５は、前記チャンバ６１と、チャンバ６１内に所定間隔を隔てて対向配置された平板状の電極７６，７７と、電極７６，７７間に高周波電力を印加する高周波電源７８とを備え、電極７６，７７間に高周波電力を印加して高周波電界を形成することによりチャンバ６１内のガスをプラズマ化する。
【００１８】
【非特許文献１】堤井信力著，「プラズマ基礎工学」，増補１版，株式会社内田老鶴圃，１９９５年４月，ｐ．１２５−ｐ．１７１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
ところが、上記従来の測定装置５０，７０では、プローブ電流が、適宜電源（１００Ｖ，６０Ｈｚ）からパルスジェネレータ５５及びアンプ５６に供給される電力周波数の影響を受けて、当該プローブ電流に多くのノイズが含まれるため、プローブ電流を高精度に検出することができないという問題があった（図８（ｂ）参照）。しかも、プローブ電流は微弱であるため、このノイズがプローブ電流の検出精度に与える影響は大きい。
【００２０】
この結果、電圧−電流特性を正確に解析することができなくなり、正確な電子温度や電子密度を求めることができなかった。即ち、検出印加電圧と検出プローブ電流との関係を、実測値を平均してグラフ化することが難しく、また、正確なグラフを得ることができないため（図９参照）、得られたグラフから読み取った、電子温度や電子密度を算出するために必要な前記所定の値（傾きＡ１，傾きＢ１，電流値Ｄ，電流値Ｅ）に誤差が含まれ、正確な電子温度や電子密度を求めることができないのである。
【００２１】
また、電圧印加機構５４が、パルスジェネレータ５５及びアンプ５６から構成されているので、測定装置５０，７０の構成が複雑になるという問題もある。
【００２２】
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、プラズマの電子温度や電子密度を正確に測定することができるプラズマ測定方法及びプラズマ測定装置の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を達成するための本発明は、
プラズマの電子温度及び／又は電子密度を測定する方法であって、
少なくとも一つの導体を前記プラズマ内に配置するとともに、該導体及び電圧印加手段とそれぞれ接続可能に構成されたコンデンサと前記電圧印加手段とを接続し、該電圧印加手段によりコンデンサに電圧を印加して電荷を蓄えさせる第１工程と、
前記コンデンサと電圧印加手段との接続を解除した後、前記コンデンサと導体とを接続して該導体に電圧を印加する第２工程と、
前記導体に印加される電圧を電圧検出手段によって検出するとともに、該導体に流れる電流を電流検出手段によって検出する第３工程と、
前記コンデンサと導体との接続を解除した後、前記コンデンサと電圧印加手段とを接続して該コンデンサに電荷を蓄えさせる第４工程と、
前記コンデンサと電圧印加手段との接続を解除した後、前記第２工程における電圧印加時とは電圧の正負が逆転するように、該コンデンサと導体とを接続してコンデンサにより導体に電圧を印加する第５工程と、
前記導体に印加される電圧を前記電圧検出手段によって検出するとともに、該導体に流れる電流を前記電流検出手段によって検出する第６工程と、
前記第３工程及び第６工程で前記電圧検出手段及び電流検出手段によりそれぞれ検出した電圧及び電流を解析して、前記電子温度及び／又は電子密度を算出する第７工程とを順次実行するようにしたことを特徴とするプラズマ測定方法に係る。
【００２４】
そして、このプラズマ測定方法は、以下のプラズマ測定装置によってこれを好適に実施することができる。
即ち、このプラズマ測定装置は、
前記プラズマ内に配置される少なくとも一つの導体と、
前記導体と接続可能に構成され、該導体に電圧を印加するコンデンサと、
前記コンデンサと接続可能に構成され、該コンデンサに電圧を印加して電荷を蓄えさせる電圧印加手段と、
前記コンデンサを、前記導体又は電圧印加手段のどちらか一方に選択的に接続する第１切換手段と、
前記コンデンサによって前記導体に印加される電圧の正負を逆転させる第２切換手段と、
前記導体に印加される電圧を検出する電圧検出手段と、
前記導体に流れる電流を検出する電流検出手段とを備えて構成される。
【００２５】
このプラズマ測定装置によれば、次のようにして、プラズマの電子温度及び／又は電子密度を測定することができる。即ち、まず、少なくとも一つの導体を適宜プラズマ生成装置によって生成されるプラズマ内に配置するとともに、第１切換手段を操作して、コンデンサと電圧印加手段とを接続すると、電圧印加手段によってコンデンサに電圧が印加され、電荷が蓄えられる。
【００２６】
ついで、第１切換手段を操作して、コンデンサと電圧印加手段との接続を解除し、コンデンサと導体とを接続すると、コンデンサに蓄えられた電荷が放電されるので、この放電電圧が導体に印加される。そして、電圧検出手段により、導体に印加された電圧を検出するとともに、電流検出手段により、プラズマを介して導体に流れる電流を検出する。
【００２７】
この後、第１切換手段を操作して、コンデンサと導体との接続を解除し、コンデンサと電圧印加手段とを接続すると、上記と同様に、電圧印加手段によってコンデンサに電圧が印加され、電荷が蓄えられる。
【００２８】
次に、第２切換手段を操作して、コンデンサにより導体に印加される電圧の正負が上記印加時とは逆転するようにした後、第１切換手段を操作して、コンデンサと電圧印加手段との接続を解除し、コンデンサと導体とを接続すると、上記と同様に、コンデンサの放電電圧が導体に印加される。そして、電圧検出手段により、導体に印加された電圧を検出するとともに、電流検出手段により、プラズマを介して導体に流れる電流を検出する。
【００２９】
この後、電圧検出手段及び電流検出手段によってそれぞれ検出された印加電圧及び電流を基に、電圧−電流特性を解析することで、前記電子温度や電子密度を測定することができる。即ち、検出印加電圧と検出電流との関係を適宜グラフ化して、このグラフから所定の値を読み取り、この読み取った値を所定の算出式に代入することで、電子温度や電子密度を算出する。
【００３０】
尚、前記プラズマ測定装置は、前記プラズマ内に所定間隔を隔てて配置される２つの前記導体を備え、前記コンデンサは、その一の電極が前記第２切換手段を介して前記２つの導体の一方に接続され、他の電極が同じく前記第２切換手段を介して他方の導体に接続されて、該導体間に電圧を印加するように構成されるとともに、前記第２切換手段によって前記導体間に印加される電圧の正負が逆転されるように構成され、前記電圧検出手段は、前記導体間に印加される電圧を検出するように構成され、前記電流検出手段は、前記導体間に流れる電流を検出するように構成されていても良い。
【発明の効果】
【００３１】
斯くして、本発明に係るプラズマ測定方法及びプラズマ測定装置によれば、電圧印加手段によってコンデンサに蓄えさせた電荷を放電させることによりその放電電圧を導体に印加するとともに、放電時には、コンデンサを電圧印加手段から切り離すように構成しているので、導体に流れる電流にノイズが含まれるのを最小限に抑えることができるとともに、上記従来の測定装置における電圧印加機構のパルスジェネレータやアンプといった装置を不要にすることができる。
【００３２】
これにより、電圧−電流特性を正確に解析して、プラズマの電子温度や電子密度を正確に算出することができる。即ち、検出印加電圧と検出電流との関係を示したグラフを容易且つ正確に得ることができるので、得られたグラフから読み取った、電子温度や電子密度を算出するために必要な所定の値が正確なものとなり、電子温度や電子密度を正確に算出することができる。
【００３３】
また、パルスジェネレータやアンプを不要にすることで、当該プラズマ測定装置の装置構成を簡素化したり、製造コストを低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の具体的な実施形態について、添付図面に基づき説明する。尚、図１は、本発明の一実施形態に係るプラズマ測定装置の概略構成などを示した回路図である。
【００３５】
図１に示すように、本例のプラズマ測定装置１は、プラズマ生成装置６０によって生成されるプラズマＰの電子温度や電子密度を測定するためのものであり、タングステンなどの導体から構成され、所定間隔を隔てて設けられる２つの導体（第１導体（第１プローブ）１０及び第２導体（第２プローブ）１１）と、石英ガラスなどの絶縁体から構成され、各プローブ１０，１１を先端部に支持する支持部材１２と、プローブ１０，１１間に電圧を印加する電圧印加機構２０と、電圧印加機構２０によってプローブ１０，１１間に印加される電圧を検出するオシロスコープなどの電圧検出機構１３と、プローブ１０，１１間に流れる電流（プローブ電流）を検出する同じくオシロスコープなどの電流検出機構１４などから構成される。
【００３６】
尚、前記プラズマ生成装置６０は、上述したように、閉塞空間を有し、所定のガスが充填されたチャンバ６１と、チャンバ６１の外周に配設されたコイル６２と、コイル６２に高周波電力を印加する高周波電源６３とを備えており、コイル６２に高周波電力を印加して磁界を形成することによりチャンバ６１内のガスをプラズマ化する。また、チャンバ６１は、その上側から内部に前記支持部材１２が挿入可能に構成されており、当該支持部材１２がチャンバ６１内に挿入されることで、各プローブ１０，１１がプラズマＰ内に配置される。
【００３７】
前記支持部材１２は、プローブ１０，１１をチャンバ６１から絶縁しており、前記電圧印加機構２０は、各プローブ１０，１１と接続可能に構成され、当該プローブ１０，１１間に電圧を印加するコンデンサ２１と、コンデンサ２１と接続可能に構成され、当該コンデンサ２１に電圧を印加して電荷を蓄えさせる電源２２と、各プローブ１０，１１又は電源２２のどちらか一方とコンデンサ２１とを選択的に接続する第１切換スイッチ２３と、コンデンサ２１の一方の電極とプローブ１０との接続を、当該一方の電極とプローブ１１との接続に変更するとともに、コンデンサ２１の他方の電極とプローブ１１との接続を、当該他方の電極とプローブ１０との接続に変更して、コンデンサ２１によりプローブ１０，１１間に印加される電圧の正負を逆転させる第２切換スイッチ２４などを備えている。
【００３８】
以上のように構成された本例のプラズマ測定装置１によれば、以下に説明するようにして、プラズマＰの電子温度や電子密度を測定することができる。
【００３９】
即ち、まず、各プローブ１０，１１をプラズマ生成装置６０によって生成されるプラズマＰ内に配置すべく、支持部材１２をチャンバ６１内に挿入するとともに、第１切換スイッチ２３を操作して、コンデンサ２１と電源２２とを接続する。すると、電源２２によってコンデンサ２１に電圧が印加され、電荷が蓄えられる。
【００４０】
ついで、第１切換スイッチ２３を操作して、コンデンサ２１と電源２２との接続を解除し、コンデンサ２１と各プローブ１０，１１とを接続する。すると、コンデンサ２１に蓄えられた電荷が放電されるので、この放電電圧がプローブ１０，１１間に印加される。
【００４１】
そして、コンデンサ２１によってプローブ１０，１１間に印加された電圧を、電圧検出機構１３によって検出するとともに、プラズマＰを介してプローブ１０，１１間に流れる電流を、電流検出機構１４によって検出する。尚、このとき、電圧検出機構１３及び電流検出機構１４によってそれぞれ検出される検出値の一例を、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す。
【００４２】
この後、再度、コンデンサ２１に電荷を蓄えさせるべく、第１切換スイッチ２３を操作して、コンデンサ２１と各プローブ１０，１１との接続を解除し、コンデンサ２１と電源２２とを接続すると、上記と同様に、電源２２によってコンデンサ２１に電圧が印加され、電荷が蓄えられる。
【００４３】
次に、第２切換スイッチ２４を操作して、コンデンサ２１によってプローブ１０，１１間に印加される電圧の正負が上記印加時とは逆転するように、コンデンサ２１と各プローブ１０，１１との間の接続を変更する。即ち、プローブ１０に接続しているコンデンサ２１の電極の一方をプローブ１１に接続し、プローブ１１に接続しているコンデンサ２１の電極の他方をプローブ１０に接続する。
【００４４】
ついで、再度、プローブ１０，１１間に電圧を印加すべく、第１切換スイッチ２３を操作して、コンデンサ２１と電源２２との接続を解除し、コンデンサ２１と各プローブ１０，１１とを接続すると、上記と同様に、コンデンサ２１に蓄えられた電荷が放電され、この放電電圧がプローブ１０，１１間に印加される。
【００４５】
そして、コンデンサ２１によってプローブ１０，１１間に印加された電圧、及びプラズマＰを介してプローブ１０，１１間に流れる電流を、電圧検出機構１３及び電流検出機構１４によってそれぞれ検出すると、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すような検出結果が得られる。
【００４６】
この後、このようにしてそれぞれ検出された印加電圧及びプローブ電流を基に、電圧−電流特性を解析して、プラズマＰの電子温度や電子密度を算出する。具体的には、検出印加電圧と検出プローブ電流との関係を実測値のままグラフ化すると、図４（ａ）に示すようになり、ノイズが含まれているので、実測値を平均してグラフ化し、図４（ｂ）に示すようなグラフを得た後、このグラフから前記所定の値（傾きＡ１，傾きＢ１，電流値Ｄ，電流値Ｅ）を読み取り、読み取った値を上記算出式（１）及び算出式（２）に代入して、電子温度や電子密度を算出する。
【００４７】
斯くして、本例のプラズマ測定装置１によれば、電源２２によってコンデンサ２１に蓄えさせた電荷を放電させることによりその放電電圧をプローブ１０，１１間に印加するとともに、放電時には、コンデンサ２１を電源２２から切り離すように構成しているので、プローブ電流にノイズが含まれるのを最小限に抑えることができる（図２（ｂ），図３（ｂ）参照）とともに、上記従来の測定装置５０における電圧印加機構５４のパルスジェネレータ５５やアンプ５６といった装置を不要にすることができる。
【００４８】
これにより、電圧−電流特性を正確に解析して、プラズマＰの電子温度や電子密度を正確に算出することができる。即ち、印加電圧とプローブ電流との関係を示したグラフを上記従来の測定装置５０の場合に比べて容易且つ正確に得ることができるので（図５，図４，図８参照）、得られたグラフから読み取った、電子温度や電子密度を算出するために必要な所定の値（Ａ１，Ｂ１，Ｄ，Ｅ）が正確なものとなり、電子温度や電子密度を正確に算出することができる。尚、図５では、本例の測定装置１を用いた場合の電圧−電流特性を実線で示し、従来の測定装置５０を用いた場合の電圧−電流特性を破線で示している。
【００４９】
また、パルスジェネレータ５５やアンプ５６を不要にすることで、当該プラズマ測定装置１の装置構成を簡素化したり、製造コストを低くすることができる。
【００５０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。
【００５１】
上例のプラズマ測定装置１では、２つのプローブ１０，１１を設けて構成したが、これに限られるものではなく、図６に示すように、１つのプローブ３０のみを備えたプラズマ測定装置２として構成しても、上記と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
この場合、当該プラズマ測定装置２は、前記プローブ３０、及びプローブ３０を先端部に支持する支持部材３１の他は、前記プラズマ測定装置１と同様の構成を備え、プローブ３０が前記プラズマ生成装置７５によって生成されるプラズマＰ中に配置される。
【００５３】
また、第１切換スイッチ２３及び第２切換スイッチ２４の操作は、これを自動制御するように構成しても良く、また、電圧−電流特性の解析、及び電子温度や電子密度の算出は、これをコンピュータ処理によって実行するように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態に係るプラズマ測定装置の概略構成などを示した回路図である。
【図２（ａ）】本実施形態に係る電圧検出機構によって検出される印加電圧を示したグラフである。
【図２（ｂ）】本実施形態に係る電流検出機構によって検出されるプローブ電流を示したグラフである。
【図３（ａ）】本実施形態に係る電圧検出機構によって検出される印加電圧を示したグラフである。
【図３（ｂ）】本実施形態に係る電流検出機構によって検出されるプローブ電流を示したグラフである。
【図４（ａ）】本実施形態における印加電圧とプローブ電流との関係を示したグラフである。
【図４（ｂ）】本実施形態における印加電圧（平均）とプローブ電流（平均）との関係を示したグラフである。
【図５】本実施形態の電圧−電流特性と従来例の電圧−電流特性とを比較して示したグラフである。
【図６】本発明の他の実施形態に係るプラズマ測定装置の概略構成などを示した回路図である。
【図７】従来例に係るプラズマ測定装置の概略構成などを示した回路図である。
【図８（ａ）】従来例に係る電圧検出機構によって検出される印加電圧を示したグラフである。
【図８（ｂ）】従来例に係る電流検出機構によって検出されるプローブ電流を示したグラフである。
【図９（ａ）】従来例における印加電圧とプローブ電流との関係を示したグラフである。
【図９（ｂ）】従来例における印加電圧（平均）とプローブ電流（平均）との関係を示したグラフである。
【図１０】従来例に係るプラズマ測定装置の概略構成などを示した回路図である。
【符号の説明】
【００５５】
１    プラズマ測定装置
１０  第１プローブ
１１  第２プローブ
１２  支持部材
１３  電圧検出機構
１４  電流検出機構
２０  電圧印加機構
２１  コンデンサ
２２  電源
２３  第１切換スイッチ
２４  第２切換スイッチ
６０  プラズマ生成装置
６１  チャンバ
６２  コイル
６３  高周波電源
Ｐ    プラズマ
【図１】
2006012424.tif 000003
【図２（ａ）】
2006012424.tif 000004
【図２（ｂ）】
2006012424.tif 000005
【図３（ａ）】
2006012424.tif 000006
【図３（ｂ）】
2006012424.tif 000007
【図４（ａ）】
2006012424.tif 000008
【図４（ｂ）】
2006012424.tif 000009
【図５】
2006012424.tif 000010
【図６】
2006012424.tif 000011
【図７】
2006012424.tif 000012
【図８（ａ）】
2006012424.tif 000013
【図８（ｂ）】
2006012424.tif 000014
【図９（ａ）】
2006012424.tif 000015
【図９（ｂ）】
2006012424.tif 000016
【図１０】
2006012424.tif 000017